Resistencia estructural: Es la capacidad del suelo para resistir la deformación bajo carga cuando comienza la falla de su estructura interna. A medida que el coeficiente M disminuye, el suelo reacciona en una tendencia lineal. Si se tiene en cuenta la durabilidad de la estructura al calcular el asentamiento, entonces:
a) La zona de impacto se caracteriza por la profundidad por debajo del fondo de la cimentación, donde el aumento de la tensión longitudinal z se retoma idéntico a la fuerza estructural del suelo (determinada por la multiplicación de la tensión geoestacionaria inicial σ y el coeficiente m.
𝜎𝓏− 𝑚. 𝜎𝑜𝑟 Ecuación (1)
b) ) Al calcular el asentamiento de una capa, el crecimiento de la tensión vertical por lo que σz a la excedente y limitado por la resistencia estructural del suelo, su fórmula es:
𝜎𝓏− 𝑚. 𝜎𝑜𝑟 Ecuación (2)
Durabilidad: Según Gálvez (2010) La durabilidad es la capacidad de aguantar, a lo largo de la vida útil para la que ha sido hecha, sus condiciones químicas y físicas a los que se expone, y por los que podrían llegar a provocar su degradación como resultado de diferentes efectos a las cargas y solicitaciones consideradas en el análisis estructural. Por otro lado Valdés Krieg, A. (2017) La durabilidad es la capacidad de las estructuras de hormigón armado para mantener las condiciones físicas y químicas sin cambios a lo largo de su vida útil a medida que sufren el deterioro del material debido a diversas cargas e influencias en su estructura. El proyecto en particular deberá tomar las
23
medidas adecuadas para lograr la vida útil de la estructura especificada en el proyecto, tomando en cuenta las condiciones naturales y climáticas y el tipo de estructura a ser levantada. Las acciones preventivas indicadas en la etapa de diseño suelen ser muy efectivas y limitan los posibles costos posteriores.
Existen factores que afectan la durabilidad del concreto lo cuales son de muchos tipos y se pueden dividir en dos categorías: Factores extrínsecos:
aquellos presentes en el medio ambiente o debido a las actividades de las condiciones, incluidos los iones de cloro, dióxido de carbono, sulfatos, bacterias, abrasivos y el ciclo de congelación-descongelación. Los elementos intrínsecos que se encuentran en el concreto mismo, como los iones de cloruro en algunos aditivos y los álcalis en el cemento, reaccionan con agregados fuertemente reactivos. A su vez, según su origen, se pueden dividir en elementos físicos, químicos, biológicos y mecánicos. A veces estos agentes aparecen simultáneamente. El valor de los factores agresivos depende del entorno en el que viven, la velocidad de penetración y el medio de transporte.
Estos corrosivos pueden ser gases, líquidos o partículas que forman parte del suelo adherido al hormigón.
Costo: Es una variable económica que representa el costo económico total del proceso productivo. Este monto es el más importante en las estadísticas de la empresa, pues le sigue el precio del producto fabricado que será vendido al público. Es una inversión en producción. Al igual que los bienes, los servicios también utilizan este en sus cuentas porque de la misma manera se determina el uso de los bienes monetarios que se tienen en la empresa para realizar sus funciones de manera que sean iguales, similares. La función principal del término es observar si es rentable seguir planes basados en ideas existentes, las ganancias del cambio de divisas que se obtienen con la producción siempre deben ser más altas que los costos de producción costos de producción para
24
impulsar el desarrollo de nuevas iniciativas que estimulan el crecimiento empresarial.
Conservación: Según el Servicio de Conservación de Recursos Naturales (n.d.) la conservación es la preservación, protección, restauración o manejo del entorno natural y las comunidades ecológicas en las que reside. La conservación primordialmente incluye la gestión del uso humano de los recursos naturales en beneficio de la sociedad, y su uso sostenible, social y económico. La conservación es cuidar y mantener los recursos naturales para que estos no desaparezcan. Los recursos naturales son los suministros físicos de las cosas que existen en la naturaleza, como el suelo, el agua, el aire, las plantas, los animales y la energía. El Servicio de Recursos Naturales (NRCS) reconoce que no queremos que estas cosas disminuyan o desaparezcan y que necesitamos trabajar para proteger y conservar los recursos naturales.
Comodidad: El confort se entiende como un agrupado de acciones que involucran a un organismo, haciendo su vida cómoda y placentera, aunque no necesariamente lujosa, pero relacionada con la capacidad de moverse, descansar y/o desarrollarse holísticamente. El confort está muy relacionado con la relajación, el descanso y el esfuerzo reducido, por lo que la tecnología contribuye en gran medida a conseguirlo. Comodidad también se le puede llamar a no realizar esfuerzos
Diseño Mecánico – Empírico: Según Minaya y Ordoñez (2006) Método mecánico experimental basado en la aplicación de la mecánica estructural, este método nos permite delimitar la observación de los elementos estructurales que componen el pavimento, como son las deformaciones, fuerzas, y desplazamientos, ante cargas debidas a ruedas, efecto carro, azar, cimentación. y permitir el modelado de la teoría de la elasticidad.
25
Mantenimiento: En otras palabras, el mantenimiento es la realización de una serie de actividades, como actualizaciones y/o reparaciones, lo cual afecta la operación de los activos fijos de una empresa a lo largo del tiempo. Realizar un adecuado mantenimiento es de vital importancia en todo tipo de actividades económicas, excepto cuando la organización requiera determinados gastos. El mantenimiento es necesario para evitar fallas en el proceso de producción que generen mayores costos.
Fallas: A menudo usamos la palabra "falla" en nuestro lenguaje cotidiano con la tarea el cual indica que es un defecto o deficiencia de algún instrumento o material y por lo tanto, lo hace menos útil de lo que es o ya no cuenta con su misma función, lo cual se podrá reparar si es posible o desecharse si ya no tiene algún uso.
Agregado: Los agregados incluyen materiales geológicos como roca, arena y grava que se utilizan en la mayoría de las formas de construcción. Se pueden utilizar en su forma natural o moler en trozos más pequeños.
Agregado Fino: Según Supermix (2018) Se considera como tal la fracción que pasa por el tamiz de 4,75 milímetros. Este procederá de arena natural o de trituración de gravas, rocas, escorias siderúrgicas. La proporción de arena fina no debe exceder el 30% de árido fino.
Figura 7: Agregado fino
Nota: Concretos Supermix (2018).
26
Tabla 1: Límite de sustancias nocivas en el agregado fino
Características Requisito
Unidad
Min Max
Módulo de finura 2.3 3.1 N.A.
Pasante de la
malla N° 200 N. A 5 %
Cloruros solubles N. A 1000 Ppm
Sulfatos solubles N. A 12000 Ppm
Terrones de arcilla y partículas deleznables
N. A 3 %
Impurezas
orgánicas N. A 3 Plato de Color
Inalterabilidad por sulfato de magnesio
N. A 15 %
Nota: Concretos Supermix (2018)
Agregado Grueso: El agregado grueso es el agregado que queda en el tamiz de 4,75 milímetros. El árido se obtendrá triturando piedra o grava, o una combinación de ambas: sus fragmentos deberán estar limpios y firmes, sin residuos de partículas planas, oblongas, blandas o en descomposición. No debe haber polvo, grumos de arcilla u otras sustancias indeseables que puedan afectar la calidad de la mezcla de concreto.
Figura 8: Agregado grueso
Nota: Fuente Propia.
27
Tabla 2: Límite de sustancias nocivas en el agregado grueso
Características Requisito
Unidad
Min Max
Pasante de malla
N° 200 N. A 1 %
Cloruros solubles N. A 1000 Ppm
Sulfatos solubles N. A 10000 Ppm
Terrones de arcilla y partículas deleznables
N. A 5 %
Abrasión por la máquina de los
ángeles
N. A 50 %
Inalterabilidad por sulfato de magnesio
N. A 18 %
Nota: Fuente propia
Carga de Servicio: Según USEM (s.f.) es la fuerza que da como resultado del peso de materiales o elementos de construcción, ocupantes, efectos del medio ambiente y cambios dimensionales restringidos. Según el reglamento peruano todo tipo de fuerzas sobre una estructura se pueden clasificar en entre cargas vivas y muertas. Carga muerta se define como el peso de los materiales, equipos, dispositivos de servicio, entre otros elementos que aguantan las edificaciones, incluyendo su propio peso que sean permanentes o con variación en su magnitud. Carga viva: Esto se define como el peso de todos los materiales, ocupantes, muebles y entre otros elementos que se mueven aguantados por la construcción.
Asfalto Frio: Según SUR QUIMICA (2017) el betún frío es un árido negro que contiene un ligante bituminoso especial en forma de emulsión. Cationes, lavados con productos vegetales no tóxicos, áridos seleccionados y dimensionados al tamaño de partícula y aditivos especiales para mejorar la adherencia, fluidez y trabajabilidad del producto. Este tipo de asfalto en frío es adecuado para mantenimiento de carreteras, pavimentación, cierre de baches, reparación de pequeñas superficies de desgaste, fisuras y en general no es
28
necesario el uso de asfalto caliente. El producto es resistente a las fuerzas a lo largo del tiempo, tanto en tráfico primario como secundario. El asfalto frio es adecuado para astilleros comerciales, pueblos, etc.
Estructura: Utilizado en parqueos o carreteras
Superficie: Utilizado en asfaltos
Exterior/interior: Exterior protegido, exterior, interior
Asfalto Caliente: Para definir qué es el asfalto caliente, explicaremos que es una mezcla de varios componentes. Existe una mezcla asfáltica, también conocida como mezcla bituminosa, que se combina con áridos que contienen polvo mineral. Una vez que lo tenga todo, necesita un adhesivo, que es un material que puede unir todos estos elementos de manera efectiva. No todos los adhesivos son iguales, ni todos los áridos lo son.
Beneficios
Durabilidad
Gran resistencia a que se agriete por bajas temperaturas
Alta resistencia al daño por humedad
Estabilidad: Según Llata et al., (s.f) La estabilidad es un diseño de un sistema cualquiera de control en un proceso que sea dinámico, la estabilidad es un parámetro principal que debemos tener en cuenta, ya que en el caso de entrar a una inestabilidad se produciría una destrucción y deterioro del proceso. Se podría decir también que es un proceso o sistema estable si, se muestra una señal de entrada limitada en amplitud. El sistema respondería con una señal de salida que es también limitada en amplitud, este concepto se denomina estabilidad absoluta.
29
Granulometría: Según Garay et al., (2015) La granulometría es muy importante en la clasificación del suelo y el análisis del tamaño de las partículas se usa ampliamente con fines de ingeniería. Una parte importante de los estándares de aceptación del suelo para carreteras, gasoductos, presas de tierra, El terraplén y otros tipos de este se analizaron mediante el método de medición de grano.
En primer lugar, la medida de la granularidad permite separar una parte grande de una parte pequeña. Además, las propiedades de medición del grano del suelo son de gran importancia para sus propiedades mecánicas y tienen un impacto significativo en la compactación adecuada de tierra. La estabilidad del suelo depende de la cantidad de vacíos que tenga, cuanto más pequeños sean, mejor será la actividad del suelo. Para garantizar que los vacíos en el piso se mantengan al mínimo, es importante que el material tenga una amplia gama de dimensiones que permitan el espacio libre resultante de la residencia de las partículas más grandes, que son ocupadas por las partículas más pequeñas.
CBR: Según Geo Tech tips (2020) nos menciona que es el CBR es una prueba de carga en la que un pistón de metal de 0,5 pulgadas cuadradas penetra desde la superficie del suelo compactado en un molde de metal a una velocidad de penetración constante. CBR, la especificación de prueba, se define como la relación entre la carga unitaria del pistón requerida para penetrar 0,1 pulgadas (0,25 cm) y 0,2 pulgadas (0,5 cm) en el suelo de prueba y las unidades de carga necesarias para recorrer la misma distancia. sobre grava bien graduada según la norma; Este valor se expresa como un porcentaje.
Describir el procedimiento de prueba para determinar la lectura de resistencia. suelo, llamado valor del coeficiente de soporte, comúnmente conocido como CBR (Coeficiente de carga de California). La prueba generalmente se realiza en suelo preparado en laboratorio bajo ciertas
30
condiciones de humedad y densidad; pero también puede funcionar similar para muestras de suelo intacto.
Este criterio se utiliza para evaluar la capacidad portante del suelo de la subcapa y capa base, capa inferior y capa superficial.
Figura 9: Ensayo CBR
Nota: Fuente propia
Proctor: Según Construmatica (2010) La prueba de Proctor es una demostración de laboratorio utilizada para determinar qué relación existe entre el contenido de humedad y el peso seco por unidad de suelo compactado. Por otro lado (TodoVial, 2020) menciona que la finalidad de un ensayo Proctor es determinar la cantidad optima de un suelo que permite la mejor compactación para una energía dada, el ensayo se basa en que la compacidad del suelo es proporcional a la densidad del terreno seco.
31
Figura 10: Tipos de Ensayo Proctor
Nota: Fuente propia
Proctor modificado: Según LCweb (2015) Esta es una prueba que consiste en procesos de compactación utilizados en el laboratorio para determinar la relación entre el contenido de agua y la gravedad específica del suelo seco (curva de compresión) compactado en un molde de 101,6 o 152,4 mm de diámetro) de diámetro, con un pistón de goteo de 18 pulgadas (457 mm) y 10 lb (44,5 N) que proporciona una potencia de compresión de 56 000 lb-ft3 (2700 kN-m/m3).
Se utiliza para determinar la relación peso seco/humedad de los materiales compactados utilizados en la subrasante y la capa de pavimento, y como referencia para las pruebas de calidad de compactación en obra.
La relación entre la densidad seca y la humedad de condensación se
determinó para un suelo con una energía de compactación de 2629 J/cm3.
Control de calidad: El control de calidad es un paso importante en cualquier proceso de fabricación, ya que asegura que los procesos se llevan a cabo correctamente y que lo que se produce cumple con las normas y objetivos aplicables. El concepto de control de calidad, aunque más común en la fabricación, también aparece en las empresas de servicios. Las encuestas y otros métodos intentan medir la experiencia de la audiencia en relación con el servicio prestado, qué se podría mejorar, etc.
32
Estratigrafía: La estratigrafía es un grado (roca o sedimento) de petrología homogénea o jerárquica paralela a la superficie del sedimento (generalmente tabulares) y separados de las capas vecinas por la superficie del amortiguador, sin deposición o cambio drástico en las propiedades, y depositado en condiciones físicas, químicas y biológicas durante un período de tiempo específico.
Figura 11: Tipos de Estratos
Nota: Fuente propia
Características de los estratos
Forma y espesor de los estratos
Límite de estrato
Posición espacial
Estructura y textura del estrato Características de la estratificación
Variación con respecto al espesor de los estratos
Relación geométrica entre la superficie de estratificación
33
Figura 12: Características de la estratificación
Nota: Fuente propia